未来大功率激光切割机的优势以行情

   在金属板材加工领域中，激光切割机的优势非常凸显，因精度高、速度快、质量好等优点，已逐渐取代传统的加工工艺，成为金属板料切割的核心设备[1]。从激光切割机兴起，到光纤激光切割机取代YAG、CO2等机器，再到大功率激光切割机的不断推出，对于切割厚板和切割效率来说，大功率的设备已经是大势所趋。

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大功率激光切割机的简介

（1）大功率切割机介绍

激光切割机可根据功率分为小功率、中功率和高功率。对于厚度一般的不锈钢和碳素钢，小功率激光切割机就可以进行良好的切割。而对于切割厚板和切割效率来说，大功率的激光切割机可以很好的实现。因此，激光器功率在万瓦级以上的激光切割机统称为大功率激光切割机（见图1）。

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图一 大功率切割台面

（2）光纤激光器功率的规格

针对激光切割金属板材厚度的不同，大功率切割机上所选的光纤激

光器的功率规格也不同，从目前发展趋势上来看，在金属加工市场中，各大中小型企业逐渐升级到多种规格，见表1。

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（3）使用气体的规格

在高功率激光切割机工作时，为保证切割的精度、切割的速度、切割断面的效果等诸多优势，对所使用的氧气纯度要求较高，一般要求纯度为99.99%。

环保洁净切割模式

强力风机，澎湃动力；总控风门，小格分区，强劲拢吸；
**风道，**大口径，排烟无阻。

 

（1）高动态性能的高速切割机床


搭载万瓦级光纤激光器的机床，采用新款的三角形结构横梁，其特点：①重量减轻30%，动态性能明显提升。②较大移动速度可达到100m/min，加速度为2.2g的动态响应特性。③底体增加了重量，约为10%，改变机床固定方式，*高加速度运动对机床冲击力的影响。










（2）全新的软件系统

软件及控制系统就像机床的大脑及指挥中心，机床运行的精度、效率除了硬件升级带来的红利之外，整机性能的差异主要来自于软件及控制系统的不同，且往往差异很大。

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（3）可实现速度达80m/min的稳定切割

①电容式传感器的响应速度比传统的切割头提高了3倍。②Z轴速度提升，运行无停顿，且更为流畅，薄板切割效率提升30%以上，提升蛙跳功能的效能，改进了加速度适应功能。③完善快速穿孔与精密穿孔功能以及远程诊断功能，为实现“工业4.0”的功能预留了智能接口[2]。



大功率切割头在高功率连续作业的情况下是保证切割稳定的核心部件，具有以下特点：①大功率切割头有着密封性更好和冷却更充分的冷却系统、应用范围更加广泛的焦点和耐高温的镜片。②大功率热透镜效应的影响，切割头在长时间的工作下，光束会有焦点漂移的现象发生，为了克服焦点漂移的问题，大功率切割头采用了新的气路设计结构及更换了新结构的喷嘴，从而来提高切割的速度及切割的稳定性。



（2）切割中薄板的效率倍增

①切割厚度为3～10mm的不锈钢板材时，10000W激光切割机的切割速度是6000W的两倍以上。②10000W激光切割机在碳素钢的切割应用中，可以达到18～20mm/s的快速亮面切割，是普通标准切割速度的两倍。③可以用压缩空气或氮气切割12mm以内的碳素钢板，切割效率是氧气切割碳素钢速度的6~7倍。





◆ 高速横梁，疾速如电

 

   1 铝横梁：航空合金挤压铸造铝

  该横梁为总公司产品，制造难度大，刚性强，重量低等特点；

  制造难度大：目前国内仅有两家**可生产，三江航天和沈铸，其它公司目前都没有很好的条件生产，仅设备添置这一块就需要3000万的硬性投资；  刚 性强：横梁采用高强度铝合金材质整体铸造而成，并通过热处理工艺使其整体抗拉强度达到至少350MP，硬度达到至少110HBW。




  重量低：适用设备越来越高的速度和加速度需求，25系列的横梁重量毛坯仅为200KG，对比其它公司横梁重量，较少降低了40%以上.

◆ 高精度恒温恒湿控制系统

电控柜内设高精度恒温恒湿控制系统，具有制冷功能和保持常温功能，防止雾化效应和焦点飘移，

确保机器稳定生产，有效**激光器高效稳定运行，延长激光器使用寿命。

（1）设备配备了**强承重的机械结构

大功率切割机都配备了铸铁床身，采用抗拉强度200MPa的片状石墨铸铁一体浇铸成形，含碳量、抗压强度、减振性以及耐磨性等都有大幅度的提高（见图3）。

板焊床身部分板管结合



（2）铸铁床身的特性

①床身具备良好的润滑性能、耐腐蚀性和尺寸稳定性，减少因床身振动带来的加工误差。②降低设备在使用时的损耗，提高稳定性系数30%以上，提高质量精度30%以上，提高床身寿命达70年以上。

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（6）智能化


按照工业4.0的技术要求，紧跟智能制造的步伐。采用准确的图形识别技术，简单的操作工序，便捷的人机智能交互，实现了激光器与计算机控制、数控技术、光学系统、高精度和自动化定位装置等结合起来，将自动排料、切割工艺数据库、远程故障诊断、远程控制等集成为一体，满足大批量及复杂零件加工的需要[3-4]。



大功率设备发展

激光切割作为切割加工中非常理想的加工手段，代表着现代金属加工技术的发展方向。大功率激光切割机目前也正在向着高速度、高精度、大幅面、三维切割及特种材料切割等领域进行关键性技术研究和发展，从而促进大功率激光切割的技术发展来满足日益增长的市场需求